a空位復(fù)合鈣鈦礦陶瓷的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)與微波介電性能的研究

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1、上海火學(xué)碩士學(xué)位論文摘要微波介質(zhì)陶瓷，因具有高介電常數(shù)￡r、高品質(zhì)因數(shù)Q、低諧振頻率溫度系數(shù)tf的特點(diǎn)，而作為微波元器件廣泛應(yīng)用于在微波通信領(lǐng)域。其中，通式為A”(B2+1／3B”2，3)03的復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)微波介質(zhì)陶瓷性能尤為特出，所以倍受關(guān)注。但是，目前關(guān)于復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料的研究大多集中在具有B位有序結(jié)構(gòu)的材料上，對(duì)于具有A位有序結(jié)構(gòu)的材料的研究很少。La2，3(Mgl／2Wl／2)03和Ln2／31103(Ln：稀土元素)正是一類A空位有序的復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料。其結(jié)構(gòu)中A位離子有序一無(wú)序的變化和空穴濃度相互影響，并共同影響著材料的微波介電性能

2、。因此，我們選用La2／3(Mgl／2WI／2)03和Ln2／3Ti03(Ln：La，Nd，Sm)為模型，研究A位離子摻雜(Li+，Na+，K+)對(duì)A空位復(fù)合鈣鈦礦陶瓷的結(jié)構(gòu)與微波介電性能的影響規(guī)律。同剛，通過(guò)對(duì)材料的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)與改性，獲得性能良好的的新型微波介質(zhì)材料。研究的結(jié)果如下：用Na+摻雜La2／3(Mgl／2WI，2)03研究了La(2一。)／3Na。(Mgl／2Wl／2)03(x=O-O．5)(LNMW)的微結(jié)構(gòu)，燒結(jié)性能和微波介電性能。結(jié)果表明：所有LNMW具有單相結(jié)構(gòu)。LNMW具有良好的燒結(jié)性能，摻Na后樣品的燒結(jié)溫度明顯增加。LNMW

3、的晶體結(jié)構(gòu)隨X的增加從OGr

4、結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o(wú)序結(jié)構(gòu)。介電常數(shù)￡，隨x增加大而增大，Qxf值隨x增加先增大后減小，在x=0．08時(shí)獲得最大值18826GHz。諧振頻率溫度系數(shù)q均為正值，且隨x的增加而升高。Nd(2-x)aLi。Ti03(x=O．1≤x≤O5)為單相A位有序結(jié)構(gòu)，且有序度隨X增加而降低。介電常數(shù)￡，隨X增加先增大后減小，在x=0．2時(shí)具有最大值92。Qxf值隨x增加V上海人學(xué)碩士學(xué)位論文而減小。諧振頻率溫度系數(shù)tr為負(fù)值，且絕對(duì)值隨著x含量的增加而增加。Sm(2-x)／3Li。Ti03體系中，當(dāng)x=O時(shí)，Sm(2_x)／3Li。Ti03不能形成單相陶瓷，而是分解為sm2

5、Ti207相和金紅石相Ti02。當(dāng)O≤x

6、的增加而降低。諧振頻率溫度系數(shù)唧均為正值，且隨x增加先降后升，在X—O．8時(shí)具有最小值256ppm／oC。最后，用Lal，2NaI，2Ti03和Sml，2Lil／2Ti03兩相復(fù)合形成新的固溶體陶瓷材料來(lái)調(diào)節(jié)材料的微波介電性能。結(jié)果表明，(1-x)Lal／2NajaTiOs+xSmIaLiI／2Ti03(0≤x≤10)的介電常數(shù)￡f隨x增加先增加后減小，在x=0．4時(shí)達(dá)到最大值165。Qxf值隨x增大先減小后增大，在x=0．2時(shí)有最小值540GHz。諧振頻率溫度系數(shù)研隨X增大而減小，且由m值經(jīng)零后變?yōu)樨?fù)值，在x=0．75時(shí)，諧振頻率溫度可絕對(duì)值具有最

7、小值(Tf=20ppm／oC)。當(dāng)x=O．75時(shí)，材料獲得最佳的綜合微波介電性能：￡，=106；Qxf=2782GHz：’f=20ppm／oC關(guān)鍵詞：A空位復(fù)合鈣鈦礦結(jié)構(gòu)：A位有序一無(wú)序；Ti06八面體；微波介電性能：!堡叁蘭墮±堂笪堡壅AbstractMicrowavedielectricswithhighdielectricconstant，lowdielectriclossandnearlyzerotemperaturecoefficientofresonantfrequency1fisindispensableformicrowavecomm

8、unicationsComplexperovskiteswithgeneralformulaA2-(B2+I